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中草药混菌固态发酵玉米秸秆饲料及工艺条件的研究 被引量:1
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作者 蒋鑫 沈旭 +3 位作者 吴波 庄勇 刘林培 何明雄 《中国饲料》 北大核心 2023年第23期144-150,共7页
目前农作物秸秆存在综合利用效率低以及其生物转化产品饲料附加值低的问题,为提高干玉米秸秆的综合利用率,本研究以干玉米秸秆为主要原料,辅以中草药(黄连、黄芪、黄芩等)、混合菌液(植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、运动发酵单胞... 目前农作物秸秆存在综合利用效率低以及其生物转化产品饲料附加值低的问题,为提高干玉米秸秆的综合利用率,本研究以干玉米秸秆为主要原料,辅以中草药(黄连、黄芪、黄芩等)、混合菌液(植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、运动发酵单胞菌比例1:1:1:1)、豆粕和葡萄糖混合发酵制作饲料。先通过单因素试验确定各个因素的添加范围为水分含量(60%、65%、70%)、菌液添加量(1%、2%、3%)、尿素添加量(1%)以及葡萄糖添加量(4%、6%、8%),再通过三因素三水平的正交试验,探究混菌固态发酵玉米秸秆饲料最佳发酵工艺条件。研究结果表明:混菌固态发酵玉米秸秆饲料的最佳工艺条件为含水量70%,葡萄糖添加量8%,混合菌液添加量3%,尿素添加量1%,30℃发酵30 d,此条件下,真蛋白含量最高为7.61%;对该发酵工艺条件进行工艺结果验证,混菌固态发酵玉米秸秆饲料中真蛋白含量为7.47%,且添加中草药后能够促进乳酸菌的数量由6.09 Log10CFU/g增加到7.01 Log10CFU/g,增加15.10%,乳酸含量由24.93 g/kg增加到29.38 g/kg,相较对照组(-TCH)提高了17.84%。同时添加中草药能够明显地抑制腐败菌如霉菌和大肠菌属的滋生,以及促进玉米秸秆纤维素和半纤维素的部分降解。此外,添加中草药可提升干物质质量,增加饲料营养保存的完整性。因此,在玉米秸秆中添加中草药添加剂利用混合固体发酵有助于提高饲料发酵质量。 展开更多
关键词 玉米秸秆 微贮饲料 正交试验 中草药添加剂
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富集纤维素降解菌群过程中微生物群落多样性分析
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作者 王彦伟 祝其丽 +4 位作者 吴波 谭芙蓉 胡国全 何明雄 高立洪 《中国沼气》 2023年第1期40-46,共7页
纤维素降解微生物资源的挖掘,是实现纤维素高值化利用的重要途径。为构建高效的可培养的纤维素降解体系,以羧甲基纤维素钠(CMCNa)为底物,通过长时间富集山羊瘤胃内溶物,经传代培养,初步构建了1个纤维素降解富集体系。在富集过程中选取... 纤维素降解微生物资源的挖掘,是实现纤维素高值化利用的重要途径。为构建高效的可培养的纤维素降解体系,以羧甲基纤维素钠(CMCNa)为底物,通过长时间富集山羊瘤胃内溶物,经传代培养,初步构建了1个纤维素降解富集体系。在富集过程中选取前、中、后3个时期10个传代样品,采用高通量测序技术,剖析富集物中细菌、真菌群落结构和多样性的响应差异,揭示不同时期的微生物群落结构变化规律。前期传代样品的细菌丰富度、多样性及均匀度均优于后期传代样品。前期传代样品的真菌群落丰富度较差,但真菌群落的多样性及均匀性高于后期传代样品。分析10个样品中的细菌属水平,德沃斯氏菌属(Devosia sp.),纤维单胞菌属(Cellulomonas sp.)所占比例较高。真菌属水平曲霉属(Aspergillus sp.),古根霉属(Archaeorhizomyces sp.)所占比例较高。细菌,真菌属热图分析表明不同传代样品之间优势种群存在显著差异。以羧甲基纤维素钠为底物对山羊瘤胃内容物连续传代培养可以富集得到纤维素降解复合菌系。 展开更多
关键词 羧甲基纤维素钠 富集 纤维素降解 群落结构
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有机废弃物厌氧发酵系统失稳预警研究进展 被引量:3
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作者 祝其丽 李加群 +3 位作者 李江 刘伟 刘林培 何明雄 《中国沼气》 CAS 2023年第5期3-9,共7页
厌氧发酵技术是实现有机废弃物资源化利用的重要手段之一,而系统失稳是阻碍发酵工艺正常稳定运行,甚至导致发酵失败的主要原因。预警指标监测可以实现对系统失稳的早期诊断和预判,便于及时进行调控,避免发酵失败。在归纳总结国内外相关... 厌氧发酵技术是实现有机废弃物资源化利用的重要手段之一,而系统失稳是阻碍发酵工艺正常稳定运行,甚至导致发酵失败的主要原因。预警指标监测可以实现对系统失稳的早期诊断和预判,便于及时进行调控,避免发酵失败。在归纳总结国内外相关研究的基础上,将现有的预警指标分为单一指标和复合指标,分别进行了综述,总结了这些指标的预警效果及存在的问题,并对今后该领域的研究方向进行了展望,以期为有机废弃物厌氧发酵系统的高效稳定运行提供参考。 展开更多
关键词 有机废弃物 厌氧发酵 系统失稳 预警指标 监测方法
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秸秆沼气发酵技术现状与发展趋势 被引量:6
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作者 薛胜荣 杨志娟 +2 位作者 祝其丽 胡国全 何明雄 《中国沼气》 2021年第6期15-21,共7页
世界能源格局正在发生转变,我国沼气产业正走上转型升级之路,秸秆沼气发酵工艺迎来巨大发展机遇,但同时也存在相应的挑战。该研究综述了秸秆收储运体系、秸秆预处理方法、秸秆混合发酵工艺、秸秆沼气工程产业化和商业化以及政策、资金等... 世界能源格局正在发生转变,我国沼气产业正走上转型升级之路,秸秆沼气发酵工艺迎来巨大发展机遇,但同时也存在相应的挑战。该研究综述了秸秆收储运体系、秸秆预处理方法、秸秆混合发酵工艺、秸秆沼气工程产业化和商业化以及政策、资金等,系统介绍了我国秸秆沼气发酵工艺所面临的机遇与挑战,并提出相应的发展建议。 展开更多
关键词 作物秸秆 木质纤维素 预处理技术 能源政策
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响应面法优化运动发酵单胞菌发酵面包工艺 被引量:1
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作者 刘璐 李建婷 +2 位作者 刘林培 吴波 何明雄 《食品研究与开发》 CAS 北大核心 2023年第9期137-143,共7页
为探究运动发酵单胞菌发酵面包的最佳生产工艺,考察发酵时间、蔗糖添加量、食盐添加量对面包感官评分的影响。通过单因素试验结合响应面方差分析优化其最佳工艺参数,并对成品面包的理化指标、质构特性及微生物指标进行检测。研究结果表... 为探究运动发酵单胞菌发酵面包的最佳生产工艺,考察发酵时间、蔗糖添加量、食盐添加量对面包感官评分的影响。通过单因素试验结合响应面方差分析优化其最佳工艺参数,并对成品面包的理化指标、质构特性及微生物指标进行检测。研究结果表明,各因素对运动发酵单胞菌面包的影响顺序为发酵时间>蔗糖添加量>食盐添加量,最佳工艺参数为发酵时间3.40 h、蔗糖添加量15.60%、食盐添加量0.80%。此时运动发酵单胞菌发酵面包品质最佳,实际感官评分为92.78。成品表面完整光洁,具有浓郁的面包香气,口感松软适口,组织内部细腻、有弹性,理化指标及微生物指标均符合国家标准。 展开更多
关键词 运动发酵单胞菌 面包 感官评分 质构特性 响应面
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竹虫肠道微生物源纤维素酶基因在运动发酵单胞菌中的异源表达
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作者 谭琼 吴波 +4 位作者 何燕 夏薇 胡国全 何明雄 王彦伟 《中国沼气》 CAS 2023年第5期24-33,共10页
运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis,Z.mobilis)是生产燃料乙醇的传统优势菌株,也是秸秆燃料乙醇研究方向的热点。秸秆为底物具有难降解性的特性,在实际生产应用过程中往往需要额外投加酶制剂,导致菌株发酵效率降低,发酵成本增高。为缓... 运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis,Z.mobilis)是生产燃料乙醇的传统优势菌株,也是秸秆燃料乙醇研究方向的热点。秸秆为底物具有难降解性的特性,在实际生产应用过程中往往需要额外投加酶制剂,导致菌株发酵效率降低,发酵成本增高。为缓解这一问题,通过引入外源纤维素酶基因,在Z.mobilis内构建纤维素酶的分泌途径,让发酵菌株能够水解利用纤维素。研究利用竹虫肠道内微生物含有丰富的纤维素酶基因,连接到质粒转化菌株后并检测其在大肠杆菌和Z.mobilis的异源表达。结果显示,研究构建了21株重组菌ZMS912,胞外酶活显示,ZMS912-GH44酶活最高为192.56 U·mL^(-1),ZMS912-GH44C酶活为139.19 U·mL^(-1),ZMS912-GH28为138.7 U·mL^(-1),分别比出发菌株提高了11倍、7.7倍和7.6倍。在菌株内构建分泌纤维素酶途径以降低生产中加酶量是一个可行的降低成本的方法。 展开更多
关键词 运动发酵单胞菌 纤维素酶基因 信号肽 竹虫 酶活
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厌氧角蛋白降解菌KD-1粗酶和商业蛋白酶酶解猪肉的功能与评价
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作者 吴伟东 马诗淳 +2 位作者 陈锐 周广平 邓宇 《中国沼气》 2022年第2期47-53,共7页
生物酶解技术是处理畜禽尸体、实现废弃蛋白质无害化、资源化利用的有效途径,但是生物酶制剂的处理效率和成本限制了该技术的发展和应用。采用厌氧角蛋白降解菌KD-1粗酶液以及商品化碱性蛋白酶、中性蛋白酶、复合蛋白酶与木瓜蛋白酶酶... 生物酶解技术是处理畜禽尸体、实现废弃蛋白质无害化、资源化利用的有效途径,但是生物酶制剂的处理效率和成本限制了该技术的发展和应用。采用厌氧角蛋白降解菌KD-1粗酶液以及商品化碱性蛋白酶、中性蛋白酶、复合蛋白酶与木瓜蛋白酶酶解生猪肉,通过分析酶解产物的游离氨基酸含量及氨基酸组成、可溶性蛋白含量与氨氮含量等指标,系统评价各类生物酶的酶解特性与效率。结果显示,碱性蛋白酶作用下猪肉干物质的消耗量最高,干物质消耗率高达77.07%,但KD-1粗酶液作用下油脂的回收量更高。单位酶活的复合蛋白酶酶解1 g猪肉,游离氨基酸的产量为3.29±0.11μg·g^(-1)U^(-1),木瓜蛋白酶作用下可溶性蛋白的产量为4.32±0.13μg·g^(-1)U^(-1)。复合蛋白酶酶解1 kg猪肉的游离氨基酸产量高达81.79±4.36 g,KD-1粗酶液酶解1 kg猪肉的可溶性蛋白产量高达101.24±3.20 g,并且氨氮含量仅1.27±0.03 g。生产成本分析表明KD-1粗酶液酶解1 t猪肉的成本仅2011.82元,生产游离氨基酸的成本约为63.40元·kg^(-1),可溶性蛋白的成本约为19.89元·kg^(-1),相比商业化蛋白酶更低。故而利用角蛋白降解菌KD-1粗酶液酶解生猪肉,可获得较高的蛋白质产物,且酶解产物的生产成本更低,在回收利用畜禽尸体蛋白质资源技术的开发中具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 角蛋白降解菌 粗酶液 商业蛋白酶 酶解 猪肉
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